鞏云峰 馬振祺
(1. 國網(wǎng)慶陽供電公司,甘肅 慶陽 745000;2. 國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學研究院,蘭州 730050)
GIS隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷加快,農(nóng)村地區(qū)用電負荷逐年增加,對供電可靠性也有了更高的要求,農(nóng)村配電網(wǎng)運維壓力劇增。農(nóng)村配電網(wǎng)供電面積大、線路供電半徑長、分支線路多、老舊設(shè)備也較多,抵御外力因素的能力差,容易發(fā)生線路跳閘,中斷電力供應(yīng),為老百姓生活帶來不便[1]。因此,進行農(nóng)村配網(wǎng)線路頻繁跳閘原因分析并提出防范措施,具有重要意義。
2014年底甘肅農(nóng)村配網(wǎng)共有 6~10kV線路3656條,線路總長為10.5萬km。2014年發(fā)生頻繁跳閘的 6~10kV配網(wǎng)線路共計 211條,跳閘 1020次,涉及運維單位68家。頻繁跳閘線路涉及上級變電站165座,其中110kV變電站64座,35kV變電站101座。頻繁跳閘線路的統(tǒng)計口徑為一條線路一年內(nèi)跳閘4次及以上,包括重合閘動作成功。
從故障設(shè)備類型統(tǒng)計表(見表 1)來看,導線(電纜)本體故障造成線路跳閘次數(shù)最多,占總數(shù)的61.47%,其他設(shè)備故障引起線路跳閘占比均不到10%。
表1 故障設(shè)備類型統(tǒng)計表
從故障原因統(tǒng)計表(見表2)來看,運維不當、外力破壞、客戶故障、自然災(zāi)害是造成線路跳閘的主要因素。
表2 故障原因統(tǒng)計表
將頻繁跳閘線路故障原因從運維和技術(shù)兩個方面進行分析,找出線路跳閘的主要因素。
1)運維管理不到位。頻繁跳閘線路中有265次是運維不當造成,占總數(shù)的25.98%,主要原因為樹障、巡檢不到位和消缺不及時,分別為115次、99次和51次。在日常運維工作中,配網(wǎng)運行規(guī)程及相關(guān)技術(shù)標準執(zhí)行不嚴肅,設(shè)備巡視質(zhì)量不高,設(shè)備缺陷未形成閉環(huán)管理,標準化作業(yè)流于形式,各級管理及運維人員責任心不強,導致設(shè)備長期“帶病運行”。
2)防范措施落實不到位。故障發(fā)生后沒有結(jié)合故障原因、故障性質(zhì)、線路運行情況進行綜合分析,制定相應(yīng)的防范措施,并開展同類故障、同類設(shè)備的綜合排查,使同類故障重復發(fā)生。如某公司 112大西線2014年共發(fā)生25次跳閘,12次為樹障及鳥害原因引起,防范措施的針對性不強和落實不到位,使運維人員成為“救火隊員”,增加了生產(chǎn)成本、降低了工作效率。
3)事故原因分析不清。各級管理和運維人員對頻繁跳閘線路分析不到位,不能結(jié)合歷年跳閘記錄進行深入剖析,找出線路運行的薄弱環(huán)節(jié)。其次農(nóng)村配網(wǎng)線路供電半徑大,線路長,線路分段少,設(shè)備監(jiān)測和檢測手段不足,故障發(fā)生后查找困難,故障分析缺少有效數(shù)據(jù)支撐。
1)從故障設(shè)備分析,導線(電纜)本體故障造成線路跳閘627次,占跳閘總數(shù)的61.47%。對導線(電纜)本體故障造成的跳閘進行分析,其主要原因為樹障、外部異物短路、建筑施工以及惡劣天氣,充分表明農(nóng)村配網(wǎng)裝備水平不高,防御外部破壞能力較差。截止2014年底農(nóng)村配網(wǎng)架空線路絕緣化率僅為9.27%,投運10年及以上的配網(wǎng)線路2201條,占總數(shù)的 49.45%。投運 10年及以上的配變 43270臺,占總數(shù)的47.15%,S7及以下高損變10552臺,油開關(guān)277臺。
2)從故障類型分析,故障造成變電站出線開關(guān)或線路分段、聯(lián)絡(luò)開關(guān)跳閘 770次,占總數(shù)的75.49%。充分說明配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱,線路互聯(lián)、互供能力差,平均分段數(shù)少,線路在末端故障情況下,仍造成變電站開關(guān)跳閘,擴大了故障停電范圍。目前農(nóng)村配網(wǎng)線路供電半徑大、距離長,平均26.3km,遠遠超過技術(shù)原則規(guī)定的15km。供電半徑超過50km的有133條,平均分段數(shù)為4.14,平均分段長度達6.21km/段。
3)從故障原因分析,過負荷造成線路跳閘 44次。隨著新農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)民生活水平的不斷提高,局部地區(qū)或村鎮(zhèn)出現(xiàn)用電負荷劇增的情況,使電力供應(yīng)與用電負荷激增的矛盾日益凸顯,其主要表現(xiàn)為“卡脖子”問題突出。一是負荷激增后原來的供電線路由于線徑太小,載流量不夠,同時變壓器容量不足,造成過負荷跳閘。二是上級支撐電源點太少,造成 10kV供電線路半徑過大,新增變壓器布點難以實施。
1)加強設(shè)備巡檢、消缺:①加強配網(wǎng)設(shè)備巡檢裝備配置,優(yōu)先解決農(nóng)村供電所紅外測溫儀配置不足的問題,充分應(yīng)用紅外測溫和負荷實測等手段,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷;②加強缺陷閉環(huán)管理,發(fā)現(xiàn)缺陷及時匯報和登記,嚴格執(zhí)行缺陷消除時限,對于不能及時消除的嚴重缺陷,在缺陷消除前采取有效防范措施;③強化各級管理人員監(jiān)察性巡視,督促和檢查設(shè)備巡檢工作質(zhì)量;④全面開展縣域配網(wǎng)狀態(tài)檢修工作,根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果合理安排檢修計劃,及時消除設(shè)備運行缺陷。
2)及時開展樹障清理。樹障是造成配網(wǎng)線路跳閘的主要因素之一,在日常巡視工作中要嚴格執(zhí)行《配電網(wǎng)運行規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定,10kV架空線路應(yīng)與樹木保持的最小垂直距離為裸導線1.5m、絕緣導線 0.8m,最小水平距離為裸導線 2.0m、絕緣導線1.0m[2]。對不滿足規(guī)程要求安全距離的樹木及藤蔓類植物,加強與當?shù)卣凸?、林業(yè)、安監(jiān)等部門的協(xié)調(diào)溝通,做好修剪和清理工作。同時加大穿越綠化帶、林區(qū)架空線路絕緣化改造力度,降低樹害故障幾率。
3)常態(tài)開展過負荷治理:①加強用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,及時掌握配變負荷變化情況,按月梳理過負荷配變數(shù)據(jù),制定負荷分流控制措施,提前做好項目儲備;②加強重載線路及變壓器負荷監(jiān)控,優(yōu)化供電方式,合理安排變壓器階梯更換與改造,縮短紅外測溫周期,及時發(fā)現(xiàn)和處理接頭發(fā)熱,確保供電可靠性;③與營銷部門協(xié)作聯(lián)動,嚴格落實負荷接入審批制度,杜絕由于人為因素造成配變過負荷。
1)加強線路沿線施工行為控制。全面掌控線路周邊施工信息,及時與施工單位進行溝通協(xié)調(diào),了解計劃開竣工時間,簽訂施工安全責任書,協(xié)助施工單位制定防范措施和危險點預控措施。對重點防范區(qū)域內(nèi)的施工行為要嚴密監(jiān)控,必要時派人蹲守。架空線路附近塔吊要求設(shè)置限位裝置,施工車輛進出位置設(shè)置限高桿。電纜路徑上應(yīng)設(shè)立明顯的警示標示,對處于施工區(qū)域的電纜線路,應(yīng)設(shè)置警告標示牌,標明保護范圍。市政管線、道路施工涉及非開挖電力管線時,要求建設(shè)單位邀請具備資質(zhì)的勘測單位做好管線探測工作,對實施方案進行審核,降低線路運行安全風險[3]。
2)做好車輛碰撞預防措施。臨近道路兩側(cè)的桿塔和拉線,必須加裝防撞警示標識,易受車輛碰撞的桿塔、配電設(shè)施加裝防護裝置,如加裝防護欄或防撞墩等,防護欄和防撞墩上應(yīng)噴涂或張貼反光警示標識。
3)預防異物短路故障措施。結(jié)合線路巡視工作排查防護區(qū)內(nèi)可能被風刮起造成線路故障的金屬薄膜、廣告牌、橫幅、塑料大棚等,發(fā)現(xiàn)后立即清除或固定;春秋季節(jié)重點防范線路附近放風箏的不安全行為。結(jié)合大修技改及新建工程,加大線路絕緣化改造力度,降低線路因異物短路跳閘的安全風險。
1)預防大風、沙塵天氣造成故障措施。大風、沙塵天氣主要集中在 3~5月份,多發(fā)生在河西地區(qū)。一是加強檔距過大、弧垂松弛線路的整治,防止大風天氣下造成相間短路或閃絡(luò)。二是做好裸露節(jié)點防護,加裝變壓器(開關(guān))樁頭絕緣罩及實施裸露接頭絕緣包覆。三是在新建、改造線路設(shè)計階段,采取適當增大導線相間距離,縮短檔距,合理選擇線路路徑等防風措施。
2)預防雨雪冰凍天氣造成故障措施。在經(jīng)常發(fā)生嚴重線路覆冰的區(qū)域,認真收集歷年覆冰情況、冰凌性質(zhì)、凍結(jié)高度、大冰凌出現(xiàn)月份和次數(shù)。改造時考慮適當提高線路設(shè)計標準,結(jié)合路徑選擇、絕緣配合、導線布置及應(yīng)力分析等制定有效防護措施。加強線路通道內(nèi)樹木的修剪清理工作,防止發(fā)生由于積雪壓斷樹木造成的倒桿斷線事故。
加強用戶側(cè)設(shè)備用電監(jiān)察,督促用戶定期開展設(shè)備維護,并及時消除設(shè)備缺陷。做好用戶側(cè)第一斷路器定值核查工作,確保定值設(shè)置合理,防止越級跳閘。對新增中壓用戶,設(shè)計方案中應(yīng)安裝短路及接地故障自動隔離裝置。
線路頻繁跳閘是影響配網(wǎng)供電可靠性的重要因素,通過對甘肅農(nóng)村配網(wǎng)頻繁跳閘原因進行分析,發(fā)現(xiàn)跳閘的主要原因為運維不當、外力破壞、客戶故障和自然災(zāi)害。為進一步提升農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠性,降低配網(wǎng)跳閘幾率,本文從運維和技術(shù)方面提出防范措施,為頻繁跳閘線路的治理提供借鑒,夯實農(nóng)村配網(wǎng)運維基礎(chǔ)。
[1] 馬振祺, 潘臻. 甘肅配網(wǎng)供電能力評估分析研究[J].甘肅科技, 2014, 30(9): 54-55.
[2] Q/GDW 519—2010. 配電網(wǎng)運行規(guī)程[S].
[3] 謝奕, 林潤杰. 降低 10kV線路故障跳閘率措施[J].農(nóng)村電氣化, 2013(12): 24-25.